调剖驱油技术中弱凝胶体系研究进展

许定佳，郑永付，张松 ，赵莹莹，李文卓，沈丁丰

（1 南京林业大学化学与材料系，江苏 南京 210037；2 辽宁辽河油田康达实业集团有限公司，辽宁 盘锦 124010）

当油田开采进入中后期，由于地层的非均质性，注入的水大部分被高渗透层及层内微观孔隙吸收，造成较低的水波和驱油效率。为了提高注入水的波及和驱油效率，将中低渗透层中仍有高含量的储油开采出来，通常向注水井中加入弱凝胶型调剖堵水剂，对高渗透层进行一定程度的封堵[1]。弱凝胶型调剖剂是在胶态分散凝胶和本体凝胶的基础上发展起来的一种调剖剂，是由低浓度的聚合物/交联剂组成、以分子间交联为主及分子内交联为辅的三维网络结构交联体系。其驱油机理在于弱凝胶使注入水绕流至中、低渗透层，起到调剖作用；由于注入的弱凝胶交联强度不高，弱凝胶还能在后续注入水的推动下在高渗透层中缓慢运移，起到驱油效果。因此，具有良好导向性和控速性的弱凝胶在水驱油藏中起到调剖和驱油的双重作用[2]。

1 弱凝胶调剖体系的基本组成

调剖驱油体系以弱凝胶、胶态分散凝胶、体膨颗粒、柔性颗粒等为主，其中目前研究应用较多、较成熟的是弱凝胶型驱油体系[3]。弱凝胶驱油体系的主要成分为聚合物和交联剂；根据温度、pH 值、矿化度等条件还可加入适量的稳定剂、杀菌剂等助剂；此外，为了有效地控制聚合物和交联剂形成凝胶的时间，通常可加入适量的延迟剂。

1.1 聚合物

弱凝胶体系常用的聚合物是聚丙烯酰胺和黄原胶。聚丙烯酰胺分为非离子型聚丙烯酰胺（PAM）、阴离子型聚丙烯酰胺（HPAM）、阳离子型聚丙烯酰胺和两性离子型聚丙烯酰胺。单一丙烯酰胺聚合得到非离子聚丙烯酰胺；工业上HPAM 可由PAM 在碱性环境下部分水解得到（也称部分水解聚丙烯酰胺），也可由丙烯酰胺单体丙烯酸聚合得到；丙烯酰胺单体若与阳离子单体聚合得到阳离子型聚丙烯酰胺，其一般接阳离子基团胺基；若PAM 同时有阳离子和阴离子两种基团，则是两性离子型聚丙烯酰胺[4]。目前，油田常用的聚丙烯酰胺主要为HPAM，HPAM 在碳酸盐岩油藏使用时效果较好，而全球的碳酸盐岩油藏占总油藏约50.6%[5]，少量的阳离子型聚丙烯酰胺也可用于砂岩油藏[6]。黄原胶是由工业发酵制得的一种聚多糖，在电解质（如氯化钠、氯化钾等）存在下呈半刚性棒状结构。黄原胶具有增黏、抗盐、抗温、抗剪切等优点，但抗生物降解能力差。由于黄原胶的价格比较昂贵，除了在高矿化度和高剪切的油藏内使用外，一般油藏都使用人工合成的HPAM 作为弱凝胶调驱用聚合物。

HPAM 作为调驱聚合物具有易溶解性、良好的增黏性、较好的控制油水流速比作用、聚合物吸附损失不大、抵抗细菌的侵害性、价格低廉、易现场使用等优点[7]。HPAM 分子链上的极性基团通过氢键吸附在岩石表面，聚合物能进一步聚集成团，减小岩石间的孔喉通道，同时聚合物链上的羧基强亲水性使聚合物分子链在水中伸展，增大了聚合物周围的水流阻力，因而降低了水分子在吸附有HPAM地层中的渗透性。HPAM 还可通过交联后形成聚合物三维网络，网络因各同电性离子（主要是未能发生交联反应的带负电的羧基基团）的排斥作用而膨胀，水分子可通过聚合物分子链间的缝隙进入聚合物交联网络内部，水分子被锁定在聚合物网络结构中，进而形成具有黏弹性的聚合物水凝胶。该水凝胶在岩石孔隙中可形成物理堵塞，阻止水流通过或改变水流方向，提高水驱效率。促使HPAM 发生交联反应形成网络状凝胶的交联剂，目前主要应用的是有机金属交联剂和酚醛树脂类交联剂。

作为调驱聚合物的HPAM 溶液，性能受温度和盐度影响较大。油藏温度过高时聚丙烯酰胺易水解、热降解；水的矿化度过高时，溶液中的聚合物分子由伸展趋于卷曲、分子的有效体积缩小，线团紧密，分子间交联反应不易发生[8]。包木太等[9]研究了HPAM 溶液与温度、矿化度的关系，发现HPAM 溶液在低于50℃下几乎不出现降黏；温度在70℃下，11 天后聚合物溶液黏度下降了12%；而在121℃下，1 天后聚合物溶液黏度就下降了20%；且随着盐（钠、镁、钙等）浓度增加，聚合物分子链收缩程度加大，聚合物溶液黏度下降。为了提高聚合物水溶液在高温高盐环境中的稳定性，常在聚合物分子上引入具有亲水、耐温、抗盐功能的基团，或以耐温抗盐单体合成聚合物来改善聚合物凝胶体系在高温高盐油藏的稳定性。杜忠磊等[10]研究发现，在聚合物分子链上引入磺酸基后，使改性HPAM 凝胶的热稳定性大大提高，可在100～150℃下使用，且在该温度范围内对岩心封堵率最高可达92%。王纪伟等[11]将疏水烷基改性的HPAM 成功应用在高温高盐环境的Oriente 油田。此外，袁瑞等[12]和王惠厦等[13]利用计算机分子模拟方法研究了疏水改性HPAM 分子在水溶液中的构型和性质的变化，理论研究发现磺酸基和烷基等疏水基团的引入的确可明显增强HPAM 的抗盐、耐温性。

1.2 交联剂

根据交联机理可以将交联剂分为两大类：一类是能与HPAM 分子链上的羧基发生交联反应的交联剂，如铬、铝金属有机交联剂；另一类是能与HPAM 分子链上的酰胺基发生交联反应的交联剂，如有机酚醛树脂交联剂。

1.2.1 有机铬交联剂

有机铬交联剂适用于中低温（不高于70℃），若温度高于70℃，有机铬与HPAM 交联反应剧烈，成胶时间和凝胶强度难以控制。一般可通过适当的温度、酸碱度及加入多元酸、多元醇等配体来调整有机铬中铬配合物的类型，来控制形成凝胶的时间和形成凝胶的强度[14]。

Cr3+离子有较高的电荷和较小的离子半径，一定酸碱范围内生成多核的低聚物。韩冬等[15]研究发现，有机铬交联剂中Cr3+主要以单体、二聚体和三聚体等低聚物形式存在（图1），不同形态的铬与HPAM 发生交联反应具有不同的反应活性，结果表明，当HPAM 用量为1000mg/L 时，单体用量为12mg/L 和pH 值为9.8～10.4 时能形成稳定的凝胶，而二聚体、三聚体用量分别为3mg/L、5mg/L 时能形成稳定的凝胶，二聚体和三聚体适应的pH 值范围分别为8.5～11.3、9.5～11.2，可发现二聚体成胶的用量少且pH 值范围宽，说明二聚体的反应活性最高。

有机铬/聚丙烯酰胺的交联过程主要是铬离子低聚物与HPAM 上的羧基作用，反应大体分为3 个阶段[16]。

（1）铬低聚物水解成多核羟桥络离子，反应如 式（1）。

（2）HPAM 上的羧基电离形成羧酸根和氢离子（R 表示HPAM 主链），反应如式（2）。

（3）HPAM 通过羧酸根和多核羟桥络离子反应，形成体型聚合物，反应如式（3）。

Cr3+/HPAM 凝胶体系与聚合物组成有紧密关系。Nguyen 等[17]发现聚合物链上羧基含量越高，则形成的Cr3+/HPAM 凝胶强度越大。Cr3+/HPAM 凝胶体系也受温度影响较大，凝胶在低温比高温稳定性好。如张艳英等[18]研究发现，Cr3+/HPAM 凝胶体系30℃下60 天后黏度保留率为93%；但当在70℃下，形成的凝胶体系放置30 天后就已降黏及脱水严重。针对Cr3+/HPAM 在高温下弱稳定性，本文作者课题组[19]研制出一种具有缓释性能的微凝胶稳定剂，实验表明，在70℃下加入该稳定剂的凝胶体系可在30 天内黏度几乎无变化。此外，研究者们采用混合两种或两种以上的交联剂（即复合交联剂）的方法提高凝胶体系在高温条件下的稳定性。如刘平德等[20]和胡晓蝶等[21]探讨了(有机铬+酚醛树脂)/ HPAM 凝胶体系在 110 ℃时，凝胶强度可达10000mPa·s，且60 天后黏度保留率仍为70%。

图1 有机铬交联剂中Cr3+的存在形式

1.2.2 有机铝交联剂

有机铝交联剂与有机铬交联剂有类似交联反应机理：首先弱电解质柠檬酸铝电离出铝离子；然后铝离子形成多核铝羟桥络离子；铝的多核羟桥络离子再与HPAM 上的羧基形成网状结构的凝胶。使用柠檬酸铝的原因是，柠檬酸与铝离子有较高的配位常数，两者形成的络合物稳定性高，所以可使用柠檬酸作为铝的配体来制备交联剂，该交联剂能减缓配合物中铝离子的释放速率[22]。铝离子在高温下易水解、出现沉淀，交联反应过快且稳定性差，所以不能单独使用铝离子。Xin 等[23]研究了温度对Al3+/HPAM 交联体系的成胶时间和稳定性影响，温度在85℃时1 天形成的凝胶强度高达4000mPa·s，该体系置于85℃下9 天后黏度几乎为0。李丛妮 等[24]发现柠檬酸铝交联剂在pH 值3～7 范围内使用效果较好，pH 值小于3 时Al3+/HPAM 凝胶易脱水，在碱性条件（pH 值大于 7 时）下，柠檬酸铝不能有效地使HPAM 形成凝胶，因为铝离子在碱性条件下以偏铝酸根阴离子的形式存在，而偏铝酸根离子不能与聚合物发生交联反应。

1.2.3 酚醛树脂交联剂

酚醛类交联剂体系一般是由苯酚及其衍生物与 醛类来源剂（主要是乌洛托品和甲醛）合成，目前应用最广的是酚醛树脂交联剂。酚醛树脂是通过其羟甲基与HPAM 上的酰胺基反应形成弱凝胶体系，此外，还有部分的羟甲基苯酚参与交联反应。酚醛树脂与HPAM 的交联反应大体分为两步[25]。

（1）苯酚与甲醛进行缩合反应生成羟甲基苯酚和酚醛树脂，反应如式（4）～式（6）。

（2）羟甲基苯酚或酚醛树脂与HPAM 进行缩合反应，如式（7）～式（9）。

第一步是生成酚醛树脂或多羟甲基苯酚，第二步是酚醛树脂或多羟甲基苯酚与HPAM 上酰胺基的化学交联反应。乌洛托品又称六亚甲基四胺，在高温下会发生分解生成甲醛，生成的甲醛再与苯酚类化合物缩合形成交联剂，因而可通过温度来控制交联反应的发生和速度。如李超群等[26]研究了以乌洛托品为原料制备的酚醛树脂/HPAM 体系，该体系在120℃下能形成稳定的凝胶，但乌洛托品和间苯二酚价格较昂贵，不适合大范围使用。而价格较便宜的苯酚和甲醛为原料合成的酚醛交联剂得到更广泛的应用。HPAM 与酚醛树脂交联剂发生交联反应后，由于在生成的凝胶网状结构上引入了苯环，增强了该类凝胶体系的热稳定性。如邱玲等[27]证实酚醛树脂/HPAM 体系的热稳定性及耐盐性均强于Cr3+/HPAM 凝胶体系。

1.3 助剂

弱凝胶的稳定性受到地下油藏的温度、含氧量和矿化度等影响较大，可根据油藏的环境向弱凝胶体系中加入适量的稳定剂、杀菌剂和抗盐剂来改善弱凝胶体系的性能。此外，根据现场施工的要求可加入适量的延迟剂来控制交联剂与聚合物的成胶时间[28]。

（1）稳定剂 弱凝胶中的HPAM 在地热和氧分子的存在下易发生氧化断链而出现降解，使形成三维网状结构的弱凝胶体系中所包络的水分子从凝胶体系中脱离出来，具体表现为弱凝胶脱水和表观黏度降低，进而严重降低调剖驱油的效果。因此为了防止聚合物氧化断裂，一方面可通过加入稳定剂降低环境中氧分子的浓度，另一方面通过稳定剂提高聚合物在较高温度下（大于70℃）的热稳定性。稳定剂的作用机理一般认为是捕获HPAM 在降解反应中生成的·OH 自由基或者进攻聚合物分子链上的RO·自由基（R 表示HPAM 主链），稳定剂自身起到链转移剂或链终止剂的作用[29]。硫代硫酸钠、硫脲等还原剂可作为除氧剂，如Zhao 等[30]发现Cr3+/HPAM 凝胶体系中加入硫脲（使用量为200mg/L）后，凝胶体系在78℃下100 天后的稳定性4 倍于未加硫脲体系的稳定性。聚乙烯醇、乙二胺等分子可作为热稳定剂，因其能与HPAM 分子链上的酰胺基作用而抑制链断裂，如张明荣等[31]研究了热稳定剂聚乙烯醇的用量对Cr3+/HPAM 凝胶体系热稳定性的影响，发现在80℃下加入150mg/L的聚乙烯醇后，该凝胶体系具有较好的热稳定性。此外，研究者们还采取复合热稳定剂来改善凝胶体系的稳定性，如刘平德等[20]在(有机铬+酚醛树脂)/HPAM 凝胶体系中加入0.02%的复合热稳定剂，该凝胶体系置于90℃下3 个月后黏度保留率为70%。

（2）杀菌剂 细菌分泌物可促进HPAM 的降解，且HPAM 降解产物又可作为细菌生命活动的营养物质。为抑制细菌活动对HPAM 降解，常在交联体系中加入如甲醛、季铵盐类等杀菌剂。如邱玲 等[27]将含季铵盐的凝胶体系应用到大港南部油田，矿场试验表明，该凝胶体系在高渗透层的封堵率进一步提高。Rafipoor 等[32]在Cr3+/HPAM 凝胶体系中加入100mg/L 的甲醛，实验表明，在60℃下放置30 天后加入甲醛凝胶体系的黏度保留率为91.5%，而未加甲醛的仅为80.1%。

（3）抗盐剂 油藏中水的矿化度影响HPAM的分子形态，并影响HPAM 与交联剂形成凝胶的强度及稳定性。在高矿化度（或高盐）的环境中，HPAM分子链卷曲程度加深，使HPAM 与交联剂形成的凝胶体系会出现脱水和降黏现象[33]。为此，可引入抗盐剂或抗盐性聚合物来改善弱凝胶在高矿化度环境中的性能。如秦义等[34]在酚醛树脂/HPAM 凝胶体系内引入酚醛缩合制备的抗盐剂，发现在总矿化度为8800mg/L、温度为60℃下放置30 天后发现凝胶体系的强度是未加抗盐剂的1.5 倍。曹绪龙等[35]发现，在聚合物分子链上引入磺酸基后使改性HPAM 凝胶的抗盐性大大提高，在总矿化度为20000mg/L、温度为90℃下放置60 天后黏度为保留率80%，而未改性HPAM 凝胶体系60 天后因出现沉淀导致几乎无黏度。

（4）延迟剂 为了对深部油藏的高渗透层进行有效封堵，可在交联剂中引入少量多元酸根控制交联剂与聚合物的成胶时间。具有延迟性的弱凝胶在形成凝胶之前是黏度较低的液体，这样的液体容易运移到油层的深部，并在油层深部形成较高强度的凝胶体系，从而提高了对高渗透层的封堵率。多元酸的引入可增强多元酸根与交联剂中金属离子的配位竞争，使交联剂中的金属离子释放时间延后。常见的延迟剂有草酸、酒石酸钠、乳酸钠和丙二酸等，如Koohi 等[36]在乙酸铬交联剂中加入1%的乳酸钠，在90℃下，未加乳酸钠的凝胶体系0.1h 开始成胶，而加乳酸钠的凝胶体系则3.0h 后开始成胶。

2 影响调剖驱油性能的因素

2.1 聚合物性质

调剖使用的聚合物最好选择纯度较高的HPAM，如果纯度不高，HPAM 中杂质（细菌、有机物质及Cu2+等金属离子）的抗交联作用会对形成凝胶的时间及凝胶强度产生影响。聚合物自身性质对凝胶的形成和凝胶性能也起着重要作用，聚合物分子量越大，形成凝胶的强度越高。HPAM 的水解度越大、羧基含量越高，形成凝胶的时间越短和凝胶强度越大。但水解度超过35%以上，由于羧基含量高，使HPAM 分子链趋于伸展，交联剂与聚合物不易发生分子间交联，形成凝胶的强度和稳定性均下降。因此，水解度15%～35%的聚合物适用于调剖体系[37]。

2.2 聚交比

聚交比是指调剖聚合物与交联剂的质量比。弱凝胶体系是由低浓度聚合物和交联剂形成的凝胶体系，二者的质量比对成胶时间和凝胶强度有重要的影响。交联剂用量过高，将出现由过度交联引起絮状沉淀现象。如张艳英等[18]研究了Cr3+/HPAM 凝胶体系，发现聚交比较小，体系溶液中铬的多核羟桥络离子的浓度较大，Cr3+与聚合物分子交联较容易，Cr3+/HPAM 形成凝胶的时间较短、强度较大，而聚交比越大的体系则越不易形成凝胶；实验结果还显示，聚合物浓度为2000mg/L 时，聚交比为(8∶1)～(10∶1)较为适宜。对于Al3+/HPAM 凝胶体系，Kedir等[38]发现聚合物与交联剂的聚交比为(20∶1)～(100∶1)凝胶性能较好。由于不同矿场的环境差异较大，聚交比也有较大的差别。如靖安油田使用弱凝胶的聚交比（交联剂为有机铝交联剂）适宜范围在(35∶1)～(50∶1)[39]。韦强等[40]报道了长庆油田HPAM 与酚醛树脂的聚交比在(5∶1)～(20∶1)时形成的凝胶性能较好。

2.3 电解质

对弱凝胶体系性能产生影响的电解质是指Na+、Mg2+和Ca2+等阳离子和Cl-、NO3-等阴离子组成的可溶性盐，矿场常用的“矿化度”是指水中各种阳离子的量和阴离子的量的和[41]，矿化度有助于估算体系中电解质所产生的离子强度，进而分析电解质对体系性能的影响。电解质类型和含量无疑直接影响HPAM 能否形成稳定的凝胶体系。这是因为电解质的加入影响聚合物的分子形态，一般电解质能使聚合物分子链呈半卷曲状态，使聚合物分子彼此靠近的程度增加，这利于交联剂连接聚合物，发生分子间交联反应。电解质含量过低，聚合物不易发生分子间交联反应，形成弱凝胶的强度低；电解质含量若过高时，使聚合物分子链过度卷曲，聚合物和交联剂发生交联反应后形成的网状结构相对更为致密，包裹的水量大大减少，凝胶会出现脱水、沉淀等现象。

2.4 体系pH 值

体系pH 值影响着HPAM 和交联剂存在形态，pH 值过低，HPAM 难电离；pH 值过高，有机金属类交联剂容易生成沉淀。Liu 等[42]发现，Cr3+/HPAM凝胶体系随着pH 值增加，体系成胶速率和凝胶强度增大；当pH 值大于7 时，体系中的氢氧根离子有利于聚合物分子上羧基电离，增加HPAM 分子链上带负电荷的羧基基团，同时交联点的增加也增强了凝胶强度；当pH 值大于9 时，虽然聚合物电离程度增大，但铬大部分以Cr(OH)3的沉淀形成出现，无法与HPAM 发生交联反应形成凝胶。

2.5 油藏温度[43]

油藏温度影响着交联反应速率及凝胶的稳定性。温度过低，达不到交联剂与HPAM 上羧基或酰胺基发生交联反应的活化能；温度过高，虽然交联剂与聚合物形成凝胶速度加快，但HPAM 的热降解使交联体系不稳定，交联体系易出现降解脱水现象。通过室内研究和矿场试验来看，弱凝胶适应的油藏温度为25～95℃。

3 弱凝胶体系成胶性能的测试方法[44]

油田应用中，一般对弱凝胶体系的性能进行8个方面评估测试：成胶时间、凝胶强度、稳定性、黏弹性、膨胀倍数、抗剪切、韧性和抗压强度。在矿井现场和室内实验具体采用5 种实验方法对凝胶的性能进行测试：转变压力法、动态流变学法、空隙阻力因子法、筛网系数法和旋转黏度计测量黏度法。转变压力法用于测试凝胶的强度，转变压力越大，弱凝胶强度越高；动态流变学主要用存储模量 G′、损耗模量 G″来描述聚合物和交联聚合物的性质，但该方法需要较为精密的动态流变仪，不便于现场应用；空隙阻力因子法反映了凝胶相对于聚合物溶液的强度，空隙阻力因子是指在同压力下，相同体积的交联聚合物流经填砂滤管的时间和聚合物溶液流经多孔介质的时间比值；筛网系数法是用来测试弱凝胶在多孔介质的流动性，通常用孔隙黏度计来测量弱凝胶的筛网系数，该方法一般只能用来测定弱凝胶的成胶时间，而不能测试弱凝胶的强度；旋转黏度计测量黏度法可以在短时间内获得有关弱凝胶的性能参数，该方法在室内、油田生产或现场操作中都具有很强的可操作性和实用性，作为测试交联聚合物性能的最常用的方法。

4 弱凝胶调驱技术及其矿场应用

图2 弱凝胶调驱技术示意图

弱凝胶调驱技术是通过降低油藏高渗透层或微裂缝的渗透率来改善油藏非均质性，进而改变后续注入水的流向，从而扩大注入水的波及范围，达到提高原油采收率的目的。另外，一方面弱凝胶可降低油水黏度比，进而改善水驱中油的流速；另一方面，弱凝胶适宜的黏度使其还能够在水驱动下向前“蔓延”，从而进一步提高波及范围和驱油效率[45]。弱凝胶调驱机理（图2）如下：地层中的弱凝胶受到后续注入水的推动，在高渗透层和低渗透层中发生移动并进入下级孔道。弱凝胶突破压力小于压差 （井底压力与地层压力的差值）在高渗透层形成堵塞，而弱凝胶突破压力大于压差时弱凝胶在地层中将继续移动。弱凝胶在移动过程中受水的冲刷和地层剪切作用出现破碎或变形，破碎或变形的弱凝胶进入高渗透层，并在遇到压差较低的区域而沉积下来并形成堵塞，使后续注入水在遇到弱凝胶堵塞的孔道时转向低渗透层，进而提高了注入水在低渗透层的驱油率。由于其弱凝胶调驱技术集“调”与“驱”于一体，能“暂堵-突破-再暂堵-再突破”直至油藏深部，且交联剂和聚合物用量少，因此成为目前国内外应用最广泛的调剖技术。曲波等[46]将酚醛树 脂/HPAM 弱凝胶用于辽河油田的锦90 区块，经过驱油效率实验结果表明该弱凝胶的使用可提高6. 21%的驱油效率。杨红斌等[47]将有机铬复合交联剂应用到胜利油田的T114 区块的S 井中，经过矿场试验发现该弱凝胶平均封堵率为84.08%，平均采收率提高达12.1%。李道山等[48]研制了耐高温型有机交联剂用于大港油田南部枣园油田的枣1218-1 井组，该弱凝胶在枣1218-1 井投入生产后6 个月累计增油600t。

5 结 语

弱凝胶调剖驱油技术是一种集调剖、堵水、提高水驱波及效率、增产原油的技术方法。弱凝胶驱油体系具有成胶时间可控、耐温抗盐性强、聚合物用量低、成本低、能适应于低渗透砂岩油藏等特点。目前应用最广泛的弱凝胶体系为有机铬、有机铝、酚醛树脂交联体系，这3 种交联体系具有不同的性能，适用于不同的油藏条件。有机铬交联剂有较强的适应性，铬离子在较宽的pH 值和温度下能与聚合物形成凝胶强度高、凝胶体系稳定性好的弱凝胶。有机铝交联剂在高温或碱性条件下易水解形成沉淀，因此有机铝交联体系适用于低温、酸性或中性油藏。酚醛树脂交联体系中引入苯环，增强了凝胶体系的热稳定性，该体系适用于高温油藏。线性HPAM 在高温、高盐下稳定性差，通过在分子链上引入耐温、抗盐的功能基团，或以耐温抗盐单体合成具有耐温、抗盐的聚合物，来提高聚合物使用性能。但弱凝胶调剖驱油技术也有一定的局限性，其对矿场地下生态环境的影响也不容忽视。例如：①对大的孔道和裂缝型油藏的封堵效果较差；②弱凝胶体系的耐温一般在90℃以下，不适应高地热温度的作业要求；③耐盐性不高，一般注入水矿化度不得高于50000mg/L；④交联体系在地层中长时间的运移后易造成弱凝胶体系的稀释和降解；⑤部分弱凝胶体系由于使用了过渡金属如铬等。

因此，今后的发展重点是：完善与油藏环境相适应的环保型的有机金属类和酚醛树脂类交联剂；开发新型长效且廉价的调剖剂；弱凝胶交联机理研究对于开发新型交联剂和聚合物有重要的指导作用，而当前对弱凝胶交联机理研究的技术手段较为单一，多数仅基于弱凝胶体系的黏度、交联比及交联密度等表观数据进行推断，今后可采用激光光散射法、原子力显微镜和计算机动力学模拟[49]等技术手段加强对弱凝胶体系分子聚集形态及形成凝胶微观过程的研究，如原子力显微镜有助于观察到弱凝胶形成凝胶前后的分子聚集体形态的变化，计算机动力学模拟能够从微观角度模拟及解释交联剂与聚合物形成凝胶的过程；另外，传统渗流理论的数值模拟及优化设计已不能满足弱凝胶调驱技术的发展需要，应结合长期积累的大量水驱油藏开采数据，研发新数值模拟和优化方法，并开发高效及精准的分析模拟软件。

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